[發明專利]一種可移動式并聯柔索驅動下肢康復機器人及其實施方法

有效

• 申請號: 201810407801.8
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108606907B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 鄒宇鵬;王諾;劉凱;李俊卿;耿小虎;黃穎涵
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A61H3/00;A63B22/02;A63B21/00;A63B71/06
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1.一種可移動式并聯柔索驅動下肢康復機器人，包括懸吊減重單元(1)、拉力傳感器(2)、安全背帶(3)、安全扶手(4)、彈簧(5)、門欄(6)、柔索驅動單元(7)、萬向從動輪(8)、腿部穿戴裝置(9)、跑步機(10)、后置驅動輪(11)、柔索(12)、支撐架(13)、液晶顯示屏(14)；

整體由支撐架(13)構成桁架結構，懸吊減重單元(1)安裝在機器人頂部并通過柔索與患者穿戴的安全背帶(3)相連，在柔索上設有拉力傳感器(2)，患者腰部運動通過連接在左右的四根豎梁及安全背帶(3)之間的四組彈簧(5)約束，患者及輪椅通過左側的門欄(6)進出，在每側患肢矢狀面對應位置的四根橫梁上分別裝有四組柔索驅動單元(7)，通過柔索(12)牽引腿部穿戴裝置(9)帶動患肢實現康復訓練，機器人底部前方安裝萬向從動輪(8)，底部后方安裝后置驅動輪(11)，機器人移動可實現患者在地面上的步行訓練，機器人固定不動并與跑步機(10)配合可以實現患者的步態訓練；

根據患者體型不同，柔索驅動單元(7)可在橫梁上左右移動，保證柔索驅動單元(7)與患肢處于同一平面，膝關節由位于矢狀面內下部的兩組柔索驅動單元(7)牽引，踝關節由位于矢狀面內上部的兩組柔索驅動單元(7)牽引。

2.根據權利要求1所述的一種可移動式并聯柔索驅動下肢康復機器人，其特征是：通過后置驅動輪(11)控制機器人的運動，后置驅動輪(11)差速運動可改變運動方向，前置萬向從動輪(8)隨動，運動過程中八組柔索驅動單元的協調控制患肢的運動，實現步行訓練。

3.根據權利要求1所述的一種可移動式并聯柔索驅動下肢康復機器人，其特征是：鎖止后置驅動輪(11)和前置萬向從動輪(8)，機器人固定不動，跑步機(10)根據訓練模式以及患者的實際情況提供適當的速度，八組柔索驅動單元協調控制患肢的運動，實現步態訓練。

4.根據權利要求1所述的一種可移動式并聯柔索驅動下肢康復機器人，其特征是：柔索(12)經安裝在支撐架(13)頂部的懸吊減重單元(1)牽引后，首先經過拉力傳感器(2)，隨后連接到患者所穿的安全背帶(3)上方的掛鉤，實時監測柔索拉力，根據不同康復模式的需求，給患者提供不同的減重效果。

5.根據權利要求1所述的一種可移動式并聯柔索驅動下肢康復機器人，其特征是：患者腰部運動通過連接在左右的四根豎梁及安全背帶(3)之間的四組彈簧(5)約束，在康復訓練過程中，彈簧(5)將患者腰部的相對位置固定在一定范圍內，并與柔索驅動單元(7)配合，實現患肢與軀干的協調運動。

6.根據權利要求1所述的一種可移動式并聯柔索驅動下肢康復機器人，其特征是：安全扶手(4)上方設有液晶顯示屏(14)，可以實時監測康復訓練時各個部位的運動情況和各關節的運動軌跡，通過康復訓練游戲，實現人機交互。